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編者按：腿式機器人能夠在極端困難的地形上跟隨部隊進行長途跋涉。在我們的腿式機器人系列中，《大眾科學》線上版探討了這種技術帶來的挑戰以及兩個 DARPA 專案——BigDog 和 LittleDog——它們都顯示出了巨大的前景。
如果 BigDog 是美國國防高階研究計劃局 (DARPA) 笨拙但可愛的德國牧羊犬，那麼 LittleDog 就是它非常聰明——如果神經高度緊張——的傑克羅素梗。
在 DARPA 委託 Boston Dynamics 構建其 BigDog 自主腿式機器人後不久，該機構決定應擴大其研究範圍，納入一種同樣是腿式的裝置，該裝置能夠感知其環境並有意識地放置其腳，以避免跌倒。LittleDog 的軟體詳細說明了機器人的路線，其攝像頭和感測器幫助它“看到”障礙物，從而避免失誤。
雖然 BigDog 的快速思考和靈巧性有限——特別是如果它碰巧從高處或懸崖上掉下來，LittleDog 的專長是能夠感知周圍環境並完全避免此類危險。它有條不紊地移動越過比其腿長和身體尺寸大得多的障礙物——它的尺寸為 11.8 英寸 x 7.1 英寸（30 釐米 x 18 釐米），高 5.5 英寸（14 釐米），重 4.9 磅（2.2 公斤）。“我們希望 LittleDog 處理運動問題，”DARPA 負責機器人車輛的專案經理拉里·傑克爾說，他在該機構工作了四年，直到 2007 年 6 月，現在是一名獨立顧問。
DARPA 希望其迷你腿式機器人能夠以更快的速度穿越越來越困難的地形。“BigDog 和 LittleDog 的相關之處在於，它們都專注於解決使腿式機器人能夠陪伴戰士穿越複雜地形的問題，”DARPA 資訊處理技術辦公室的專案經理湯姆·瓦格納說。（有關 BigDog 的更多資訊，請閱讀“腿式“BigDog”機器人準備為軍隊效力。”）
LittleDog 開發的第二階段最近結束，第三階段定於今年夏天開始。在 2005 年底開始的第一階段，DARPA 要求六支機器人團隊——來自卡內基梅隆大學、佛羅里達大學系統人類和機器認知研究所、麻省理工學院、斯坦福大學、南加州大學和賓夕法尼亞大學——改進相同的基本四足機器人平臺，DARPA 為此向 Boston Dynamics 支付了超過 160 萬美元來設計、構建和支援。為了成功完成這一階段，每個團隊的 LittleDog 需要以每秒至少半英寸（1.3 釐米）的速度在包含 1.9 英寸（4.8 釐米）高障礙物的地形上移動。
為了在今天結束的第二階段取得成功，各團隊需要調整他們的小狗機器人，使其能夠以每秒 1.7 英寸（4.3 釐米）的速度在 3.1 英寸（7.9 釐米）高的障礙物上奔跑。現在，各團隊正關注下一階段的資金，下一階段的要求是以每秒 2.8 英寸（7.1 釐米）的速度穿越 4.3 英寸（10.9 釐米）高的障礙物。為此，DARPA 科學家為 LittleDog 建立了一種特定的地形，該地形在每條腿上都配備了感測器。“我們知道機器人相對於其環境的位置，”傑克爾說。
LittleDog 競賽的最大挑戰之一是改進原始軟體，以便機器人可以讀取任何地圖，然後導航地圖的地形，卡內基梅隆機器人研究所研究科學家德魯·巴格內爾說。各團隊被要求只將包含其軟體的硬碟驅動器運送到 DARPA，然後 DARPA 將程式載入到他們自己的 LittleDog 版本中。“測試中有一個盲點，”他補充說。“我們在我們從未見過也永遠不會看到的地形上進行測試。”
機器人研究所副教授詹姆斯·庫夫納說，DARPA 的策略是合理的。他補充說，這是一種很好的測試策略，因為它迫使機器人專家編寫適用於各種地形的軟體。“我們不想在機器人中硬編碼一些只適用於少數示例的東西。”
DARPA 不會做的一件事是委託製造一個遙控腿式機器人，該機構認為一個人不可能管理它。傑克爾將其比作駕駛一輛有四個方向盤的汽車。相反，DARPA 呼籲 LittleDog 的研究團隊開發管理每條腿的演算法。“自 20 世紀 60 年代以來，人們一直在談論腿式車輛，但他們沒有好的演算法來實現這項工作，”他說。“如果你知道每一步都會是上一步的重複，那並不難。但是當你進入非結構化環境時，事情就會崩潰。”